JP2004245487A

JP2004245487A - 冷凍装置の凝縮圧力制御装置

Info

Publication number: JP2004245487A
Application number: JP2003035126A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Konishi; 悠一郎小西
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】外気温度が著しく低下した場合でも凝縮圧力の低下を抑制し、冷凍装置の安定した運転を確保することができる冷凍装置の凝縮圧力制御装置を提供する。
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機１１と、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器１４と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁１３と、膨張した冷媒を蒸発させ、上記圧縮機に吸入させる蒸発器１２とからなる冷媒回路１６を有する冷凍装置１において、上記凝縮器１４は、複数の熱交換器２２Ａ、２２Ｂと、上記各熱交換器に対応して配設されたファン２３Ａ、２３Ｂと、上記各熱交換器の間に設けられ、上記ファンからの空気と上記熱交換器との熱交換面積を限定する仕切り板２５と、上記ファンの運転台数及び運転されるファンの回転数を制御する制御装置３２とを備えた構成とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍装置、特に空冷凝縮器を有する冷凍装置の凝縮圧力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種冷凍装置の凝縮圧力制御装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器からなる冷媒回路において、凝縮器をフィン及び伝熱管で形成される熱交換器と、この熱交換器に送風するためのファンとで構成すると共に、外気温度センサ及び冷媒の凝縮圧力センサからの情報にもとづいて上記ファンの運転を制御するファンコントローラを設け、冬季などの外気温度が低下する場合には、ファンの運転台数を少なくしたり、運転しているファンの回転数を低下させて凝縮器に流れ込む風量を制御し凝縮圧力の低下を防止するようにしていた。（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１９６１６号公報（段落００１２−００１４、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷凍装置における凝縮圧力制御装置は上記のようになされていたが、実際に空冷凝縮器の熱交換に寄与する面積が熱交換器の全域にわたっていて広いため、外気温度が著しく低下した場合には、冷媒と低温の空気との熱交換が広範囲で過度に行なわれ、冷媒の凝縮が促進されて凝縮圧力が低下し、冷凍装置を安定的に運転することができないという問題点があった。
この発明は、上記のような問題点に対処するためになされたもので、外気温度が著しく低下した場合においても凝縮圧力の低下を抑制し、冷凍装置の安定した運転を確保することができる冷凍装置の凝縮圧力制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷凍装置の凝縮圧力制御装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張した冷媒を蒸発させ、上記圧縮機に吸入させる蒸発器とからなる冷媒回路を有する冷凍装置において、上記凝縮器は、複数の熱交換器と、上記各熱交換器に対応して配設されたファンと、上記各熱交換器の間に設けられ、上記ファンからの空気と上記熱交換器との熱交換面積を限定する仕切り板と、上記ファンの運転台数及び運転されるファンの回転数を制御する制御装置とを備えたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１の構成を示す概略図である。この図に示すように、冷凍装置１は圧縮機１１、蒸発器１２、膨張弁１３、空冷凝縮器１４及びこれらを接続する冷媒配管１５からなる冷媒回路１６によって構成され、空冷凝縮器１４は、上面パネル２０及び側面パネル２１を含む凝縮器筐体内に設けられた２個の熱交換器２２Ａ、２２Ｂと、各熱交換器に対応して設けられたファン２３Ａ、２３Ｂと、上記ファンをそれぞれ駆動するファンモータ２４Ａ、２４Ｂと、上記両熱交換器２２Ａ、２２Ｂの間に設けられ、上記凝縮器筐体内で熱交換器２２Ａと２２Ｂの空間を区分する仕切り板２５と、上記両熱交換器の入口端にそれぞれ接続されると共に、圧縮機１１の吐出側に接続された冷媒配管２６と、上記両熱交換器の出口端にそれぞれ接続されると共に、膨張弁１３に接続された冷媒配管２７とを有する。
また、３０は冷媒の凝縮圧力を計測する凝縮圧力センサで、圧縮機１１と空冷凝縮器１４の間の冷媒配管１５に接続されている。また、３１は外気温度を計測する外気温度センサ、３２は上記凝縮圧力センサ３０及び外気温度センサ３１からのセンサ情報にもとづいてファンモータ２４Ａ、２４Ｂの運転を制御するファンコントローラである。
【０００７】
この実施の形態は以上のように構成され、空冷凝縮器１４の２つの熱交換器２２Ａと２２Ｂとの間に仕切り板２５を設けることにより、ファン２３Ａからの空気と熱交換する熱交換器の範囲を２２Ａのみに限定し、同様に、ファン２３Ｂからの空気と熱交換する熱交換器の範囲を２２Ｂのみに限定することができる。
従って、冬季などにおいて、外気温度の低下を外気温度センサ３１が検出した場合、その情報にもとづいてファンコントローラ３２が動作してファン２３Ａまたは２３Ｂを１台のみの運転にすれば熱交換面積を的確に減少させることができ凝縮圧力を確保することができる。また、運転されているファンの回転数を制御することにより更に的確な凝縮圧力制御を行なうことができる。
【０００８】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。この実施の形態の基本的な構成は実施の形態１と同様であるため図１を援用するが、この実施の形態においては、ファンコントローラ３２をインバータ（図示せず）を含む構成とし、ファンモータ２４Ａ、２４Ｂに供給する交流電圧の周波数を制御することにより回転数を制御してファン２３Ａ、２３Ｂの風量を制御するものである。
また、ファンコントローラ３２を変速ギヤ式の機械的コントローラとし、ファン２３Ａ、２３Ｂの回転数を制御するようにしてもよい。
【０００９】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。図２は、実施の形態３の構成を示す概略図である。この図において、図１と同一または相当部分にはそれぞれ同一符号を付して説明を省略すると共に、図１におけるファン２３Ａ側の半分の図示を省略している。図２に示すように、この実施の形態は、図１における仕切り板２５を可動式の仕切り板２８としたものである。
この仕切り板２８は、上端を上面パネル２０に軸支させ、下端をフリーとした例を示すもので、仕切り板２８の下端を図示の矢印Ａ、Ｂの方向に回動させることにより、熱交換器２２Ａまたは２２Ｂの熱交換に寄与する面積を変化させることができ、凝縮圧力の制御を実施の形態１と同様に行なうことができる。
また、上述した可動式の仕切り板や、これに類する構造の整流手段（図示せず）を用いてファン２３Ａ、２３Ｂからの空気の整流を行ない、気流を変化させるようにすれば、冷媒凝縮の進行を抑制し、凝縮圧力を的確に制御することができる。
【００１０】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４を図にもとづいて説明する。図３は、実施の形態４の構成を示すもので、上述した各実施の形態におけるファンの運転台数や回転数の制御あるいは可動式の仕切り板の位置の制御を行なうための制御系統を示すブロック図である。この図において、１は図１に示す冷凍装置であり、３２はファン２３Ａ、２３Ｂの運転台数や回転数を制御するファンコントローラ、３３は計測したデータを蓄積、演算するマイコン、３４は可動式仕切り板２８の位置を制御する仕切り板可動装置である。
【００１１】
このような構成において、外気温度センサ３１、凝縮圧力センサ３０等によって計測された冷凍装置１の運転状態データをマイコン３３に蓄積して演算を行ない、ファンコントローラ３２に対してファンの運転台数や回転数の最適指令を行ない、また、仕切り板可動装置３４に対して可動式仕切り板２８の最適位置を指令することにより凝縮圧力の最適化制御を行なうものである。
【００１２】
【発明の効果】
この発明に係る冷凍装置の凝縮圧力制御装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張した冷媒を蒸発させ、上記圧縮機に吸入させる蒸発器とからなる冷媒回路を有する冷凍装置において、上記凝縮器は、複数の熱交換器と、上記各熱交換器に対応して配設されたファンと、上記各熱交換器の間に設けられ、上記ファンからの空気と上記熱交換器との熱交換面積を限定する仕切り板と、上記ファンの運転台数及び運転されるファンの回転数を制御する制御装置とを備えたものであるため、外気温度が著しく低下した場合には実際に熱交換に寄与する面積を減少させて凝縮圧力の低下を抑制し、冷凍装置の安定した運転を確保することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の構成を示す概略図である。
【図２】この発明の実施の形態３の構成を示す概略図である。
【図３】この発明の実施の形態４の制御系統を示すブロック図である。
【符号の説明】
１冷凍装置、１１圧縮機、１２蒸発器、１３膨張弁、
１４空冷凝縮器、１５冷媒配管、１６冷媒回路、
２０上面パネル、２１側面パネル、２２Ａ、２２Ｂ熱交換器、
２３Ａ、２３Ｂファン、２４Ａ、２４Ｂファンモータ、
２５仕切り板、２６、２７冷媒配管、３０凝縮圧力センサ、
３１外気温度センサ、３２ファンコントローラ。

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮された冷媒を膨張させる膨張弁と、膨張した冷媒を蒸発させ、上記圧縮機に吸入させる蒸発器とからなる冷媒回路を有する冷凍装置において、上記凝縮器は、複数の熱交換器と、上記各熱交換器に対応して配設されたファンと、上記各熱交換器の間に設けられ、上記ファンからの空気と上記熱交換器との熱交換面積を限定する仕切り板と、上記ファンの運転台数及び運転されるファンの回転数を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする冷凍装置の凝縮圧力制御装置。
上記制御装置は、インバータあるいは変速ギアにより外気温度に応じて上記ファンの回転数を制御し得るようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置の凝縮圧力制御装置。
上記仕切り板を可動式とすることにより上記熱交換面積を制御し得るようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷凍装置の凝縮圧力制御装置。
上記凝縮器に、上記ファンからの空気を整流し気流を変化させることにより凝縮の進行を抑制して凝縮圧力を制御する整流手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の冷凍装置の凝縮圧力制御装置。
上記制御装置は、外気温度、凝縮圧力等の運転状態のデータを蓄積する蓄積手段を有し、上記データにもとづいて上記ファンの運転及び上記仕切り板の位置を制御するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の冷凍装置の凝縮圧力制御装置。